练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    为实现“节能减排”和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源．（相对原子质量 C-12  H-1  O-16）
    （1）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇（CH3OH）完全燃烧，当恢复到原状态时，放出热量363.3kJ，该反应的热化学方程式为
     
    ．
    （2）目前，工业上常用CO2来生产燃料甲醇．现进行如下实验：在体积为1L的密闭恒容容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
    CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    ①该反应的平衡常数表达式K=
     
    ；
    ②从反应开始到平衡时，CH3OH的平均反应速率v（CH3OH）=
     
    （注明单位）；H2的转化率=
     
    ；
    ③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是
     
    ．
    A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH
    B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1：3：1：1
    C．容器中气体的压强不再改变
    D．容器中气体的密度不再改变
    ④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是
     
    ．
    A．升高温度       B．将CH3OH（g）从体系中分离
    C．使用高效催化剂  D．恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2．
    考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
    专题：化学平衡专题
    分析：（1）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ?mol-1；
    （2）①根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积计算；
    ②根据v=
    △c
    △t
    计算，根据氢气的平衡浓度判断转化的物质的量，进而可计算转化率；
    ③根据化学处于平衡时正逆反应速率相等，各组成成分不变，以及有关物理量与平衡移动的关系作判断；
    ④根据平衡移动的影响因素及化学方程式判断．
    解答： 解：（1）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇物质的量为0.5mol，完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ?mol-1；
    故答案为：CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ?mol-1；
    （2）①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则k=
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    ，故答案为：
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    ；
    ②CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），
    开始（mol/L）：1        3                0           0
    变化（mol/L）：0.75     2.25             0.75       0.75 
    平衡（mol/L）：0.25    0.75              0.75       0.75
    从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v（H2）=
    0.75mol/L
    10min
    =0.075 mol?L-1?min-1，
    氢气的转化率=
    2.25
    3
    =75%，
    故答案为：0.075 mol?（L?min）-1；75%；
    ③A．消耗1mol CO2和生成1mol CH3OH，都是正反应方向，不能明确正逆反应速率的关系，故不能判断反应是否处于平衡状态，故A错误；
    B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比与反应是否处于平衡状态无直接关系，故B错误；
    C．由于该反应是体积减小的反应，在反应到达平衡的过程中，压强是不断减小的，当容器中气体的压强不再改变时，说明反应已经处于平衡状态，故C正确；
    D．由于该反应在恒容条件下进行，气体质量守恒，所以密度也守恒，故容器中气体的密度不再改变不能断送反应是否处于平衡状态，故D错误；
    故选C；
    ④A、由于该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，故A错误；
    B、CH3OH（g）是生成物，将其从体系中分离出来可以使平衡向正反应方向移动，故B正确；
    C、催化剂对平衡移动没有影响，故C错误；
    D、恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2，相当于给原体系加压，由于反应是体积减小的反应，故平衡正向移动，故D正确；
    故选BD．
    点评：本题主要考查了热化学方程式、反应速率、转化率、化学平衡常数、化学平衡状态的判断、影响平衡移动的因素，考点较多，有一定的综合性，中等难度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    关于SO2的叙述错误的是（　　）
    A、不能形成酸雨
    B、密度比空气的大
    C、不能与浓硫酸反应
    D、能使品红溶液褪色

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法正确的是（　　）
    A、干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，Na2O2在这个反应中只做氧化剂
    B、C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）；△H=-1367.0kJ/mol（燃烧热）
    C、过量的NaHCO3溶液与Ca（OH）2溶液反应的离子方程式是：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O
    D、NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+57.3kJ/mol（中和热）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）
    催化剂
     CH3OCH3（g）+3H2O（g）
    已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见表：
    投料比
    [n（H2）：n（CO2）]    		 500K 600K 700K 800K
    1.5 45% 33% 20% 12%
    2.0 60% 43% 28% 15%
    3.0 83% 62% 37% 22%
    （1）该反应的焓变△H
     
    0，熵变△S
     
    0（填＞、＜或=）．
    （2）用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式
     
    ．
    （3）若以1.12L?min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9℃），用该电池电解500mL 2mol?L-1CuSO4溶液，通电0.50min后，理论上可析出金属铜
     
    g．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    石蜡油（含17个碳原子以上的液态烷烃混合物）分解实验按照如图进行

    （1）石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是
     
    （填写序号，下同）
    ①只有甲烷　②只有乙烯　③烷烃跟烯烃的混合物
    （2）装置Ⅱ广口瓶中的冷水作用是
     
    ，试管底部有
     
    产生．
    （3）装置Ⅲ盛装的稀高锰酸钾溶液，随反应进行，可以观察到装置Ⅲ的试管内溶液颜色的变化是
     
    ，这说明装置I试管的反应产物中有
     
    产生．
    （4）装置Ⅳ中盛装的溴的四氯化碳溶液，该溶液的颜色变化是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧，得到一氧化碳、二氧化碳和水的总质量为27.6g，其中水的质量为10.8g．试求一氧化碳和二氧化碳的质量．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素．为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比，可将气态燃料放入足量的O2中燃烧，并将产生的气体全部通过图示装置，得到如表所列的实验数据（产生的气体完全被吸收）．
    实验前 实验后
    （干燥剂+U形管）的质量 101.1g 102.9g
    （澄清石灰水+广口瓶）的质量 312.0g 314.2g
    根据实验数据填空：
    （1）实验完毕后，生成物中水的质量为
     
    g，假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为
     
    g．
    （2）生成的水中氢元素的质量为
     
    g．
    （3）生成的CO2中碳元素的质量为
     
    g．
    （4）该燃料中碳、氢元素质量比为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    重水（D2O）的离子积Kw=1.6×10-15，可以用pH一样的定义来规定pD=-lg[D+]，试求该温度下：
    ①重水的pD=？
    ②含0.01molNaOD的D2O溶液1L其pD=？
    ③溶解0.01molDCl的D2O溶液1L其pD=？
    ④在100mL0.25mol/L的DCl重水溶液中，加入50mL0.2mol/L的NaOD的重水溶液，其pD=？

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    氨气是重要化工产品之一．传统的工业合成氨技术的反应原理是：N2（g）+3H2（g）
    催化剂
    高温高压
    2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的量浓度变化如图1所示，回答下列问题：

    （1）计算反应在第一次平衡时的平衡常数K=
     
    ．（保留二位小数）
    （2）产物NH3在5～10min、25～30min和45～50min时平均反应速率（平均反应速率分别以v1、v2、v3表示）从大到小排列次序为
     
    ．
    （3）H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以α1、α2、α3表示，其中最小的是
     
    ．
    （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是
     
    ，采取的措施是
     
    ．
    （5）请在图2中用实线表示25～60min各阶段化学平衡常数K的变化图象．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案